C程序的内存分布

C++中，内存分为5个区：堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。 栈：是由编译器在需要时自动分配，不需要时自动清除的变量存储区。通常存放局部变量、函数参数等。 堆：是由new分配的内存块，由程序员释放（编译器不管），一般一个new与一个delete对应，一个new[]与一个delete[]对应。如果程序员没有释放掉，资源将由操作系统在程序结束后自动回收。 自由存储区：是由malloc等分配的内存块，和堆十分相似，用free来释放。 全局/静态存储区：全局变量和静态变量被分配到同一块内存中（在C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，C++中没有这一区分）。 常量存储区：这是一块特殊存储区，里边存放常量，不允许修改。 （注意：堆和自由存储区其实不过是同一块区域，new底层实现代码中调用了malloc，new可以看成是malloc智能化的高级版本） 堆与栈的讨论： 管理方式： 堆中资源由程序员控制（容易产生memory leak）。 栈资源由编译器自动管理，无需手工控制。 系统响应： 对于堆，应知道系统有一个空闲内存地址的链表，当系统收到程序时，遍历该链表，寻找第一个空间大于申请空间的堆结点，删除空闲结点链表中的该结点，并将该结点空间分配给程序（大多数系统会在这块内存空间首地址记录本次分配的大小，这样delete才能正确释放本内存空间，另外系统会将多余的部分重新放入空闲链表中）。 对于栈，只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统为程序提供内存，否则报异常提示栈溢出。 空间大小： 堆是不连续的内存区域（因为系统是用链表来存储空闲内存地址，自然不是连续的），堆大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存（32bit系统理论上是4G），所以堆的空间比较灵活，比较大。 栈是一块连续的内存区域，大小是操作系统预定好的，windows下栈大小是2M（也有是1M，在编译时确定，VC中可设置）。 碎片问题： 对于堆，频繁的new/delete会造成大量碎片，使程序效率降低。 对于栈，它是一个先进后出的队列，进出一一对应，不会产生碎片。 生长方向： 堆向上，向高地址方向增长。 栈向下，向低地址方向增长。 分配方式： 堆都是动态分配（没有静态分配的堆）。 栈有静态分配和动态分配，静态分配由编译器完成（如局部变量分配），动态分配由alloca函数分配，但栈的动态分配的资源由编译器进行释放，无需程序员实现。 分配效率： 堆由C/C++函数库提供，机制很复杂。所以堆的效率比栈低很多。 栈是极其系统提供的数据结构，计算机在底层对栈提供支持，分配专门寄存器存放栈地址，栈操作有专门指令。 C程序的内存分布 Joomla! 开源天空  作者：管理员  2009-01-01 19:30 · 摘要：本文说明了c程序的内存分配状况。 1.程序段:程序段为程序代码在内存中的映射.一个程序可以在内存中多有个副本. 2.初始化过的数据:在程序运行值初已经对变量进行初始化的 3.未初始化过的数据:在程序运行初未对变量进行初始化的数据 4.堆(stack):存储局部,临时变量,在程序块开始时自动分配内存,结束时自动释放内存.存储函数的返回指针. 5.栈(heap):存储动态内存分配,需要程序员手工分配,手工释放.   #include int g1=0, g2=0, g3=0; int max(int i) {     int m1=0,m2,m3=0,*p_max;     static n1_max=0,n2_max,n3_max=0;     p_max = (int*)malloc(10);     printf("打印max程序地址\n");     printf("in max: 0x%08x\n\n",max);     printf("打印max传入参数地址\n");     printf("in max: 0x%08x\n\n",&i);     printf("打印max函数中静态变量地址\n");     printf("0x%08x\n",&n1_max); //打印各本地变量的内存地址     printf("0x%08x\n",&n2_max);     printf("0x%08x\n\n",&n3_max);     printf("打印max函数中局部变量地址\n");     printf("0x%08x\n",&m1); //打印各本地变量的内存地址     printf("0x%08x\n",&m2);     printf("0x%08x\n\n",&m3);     printf("打印max函数中malloc分配地址\n");     printf("0x%08x\n\n",p_max); //打印各本地变量的内存地址     if(i) return 1;     else return 0; } int main(int argc, char **argv) { static int s1=0, s2, s3=0; int v1=0, v2, v3=0; int *p;     p = (int*)malloc(10); printf("打印各全局变量(已初始化)的内存地址\n"); printf("0x%08x\n",&g1); //打印各全局变量的内存地址 printf("0x%08x\n",&g2); printf("0x%08x\n\n",&g3); printf("======================\n"); printf("打印程序初始程序main地址\n"); printf("main: 0x%08x\n\n", main); printf("打印主参地址\n"); printf("argv: 0x%08x\n\n",argv); printf("打印各静态变量的内存地址\n"); printf("0x%08x\n",&s1); //打印各静态变量的内存地址 printf("0x%08x\n",&s2); printf("0x%08x\n\n",&s3); printf("打印各局部变量的内存地址\n"); printf("0x%08x\n",&v1); //打印各本地变量的内存地址 printf("0x%08x\n",&v2); printf("0x%08x\n\n",&v3); printf("打印malloc分配的堆地址\n"); printf("malloc: 0x%08x\n\n",p); printf("======================\n");     max(v1); printf("======================\n"); printf("打印子函数起始地址\n"); printf("max: 0x%08x\n\n",max); return 0; }   这个程序可以大致查看整个程序在内存中的分配情况: 可以看出,传入的参数,局部变量,都是在栈顶分布,随着子函数的增多而向下增长. 函数的调用地址(函数运行代码),全局变量,静态变量都是在分配内存的低部存在,而malloc分配的堆则存在于这些内存之上,并向上生长